Hva er antistoffer og deres klasser?
Hva er antistoffer og deres klasser?
Antistoffer(også kjent som immunglobuliner,
forkortet Ig
) er gammaglobulin proteiner som finnes i blod eller andre kroppsvæsker fra virveldyr, og blir brukt av immunsystemet til å identifisere og nøytralisere fremmedlegemer, slik som bakterier og virus. De er vanligvis laget av grunnleggende strukturelle enheter-hver med to store tunge kjeder og to lette kjeder små-til å danne, for eksempel, monomerer med en enhet, dimerer med to enheter eller pentamerer med fem enheter. Antistoffer er produsert av en type hvite blodlegemer kalles en plasmacelle. Det finnes flere forskjellige typer av antistoff tunge kjeder, og flere forskjellige typer av antistoffer, som er gruppert i ulike isotyper
basert på hvilken tunge kjeden de besitter. Fem forskjellige antistoff-isotyper er kjent i pattedyr, som utfører forskjellige roller, og bidra til å lede den passende immunrespons for hver forskjellig type av fremmedlegemer de encounter.Though den generelle struktur av alle antistoffer som er svært like, et lite område ved spissen av protein er svært variabelt, slik at millioner av antistoff med litt forskjellige tippe strukturer, eller antigen-bindingsseter, for å eksistere. Denne regionen er kjent som hypervariable region. Hver av disse variantene kan binde seg til et annet mål, kjent som et antigen. Denne stort mangfold av antistoffer lar immunsystemet til å gjenkjenne et like bredt mangfold av antigener. Den unike delen av antigenet gjenkjent av et antistoff kalles en epitop. Disse epitoper binde med sitt antistoff i en svært spesifikk interaksjon, kalt indusert passform, som gjør at antistoffer for å identifisere og binde bare deres unike antigen midt i de millioner av forskjellige molekyler som utgjør en organisme. Gjenkjennelse av et antigen med et antistoff koder
det for angrep av andre deler av immunsystemet. Antistoffer kan også nøytralisere mål direkte ved for eksempel binding til en del av et patogen som det er behov for å føre en infection.The stor og variert populasjon av antistoffer frembringes ved vilkårlige kombinasjoner av et sett av gensegmenter som koder for forskjellige antigen-bindingsseter (eller paratopes
), etterfulgt av tilfeldige mutasjoner i dette området av antistoffet genet, som skaper ytterligere diversitet. Antistoffgener også reorganisere i en prosess kalt klasse svitsje som endrer bunnen av den tunge kjeden til en annen, noe som skaper en forskjellig isotype av antistoffet som beholder antigen-spesifikk variabel region. Dette tillater et enkelt antistoff som skal brukes av flere ulike deler av immunsystemet. Produksjon av antistoffer er den viktigste funksjon av den humorale immunsystemet. Klasser av antistoffer
Mens milliarder av forskjellige variable regioner er tatt opp, den generelle strukturen av antistoffer som faller inn bare fem klasser, og dette er basert på den type av tung kjede til stede i antistoffet. immunoglobulin G plakater (IgG) er den mest tallrike sirkulerende antistoff, som utgjør 80% av de totale antistoffene og 75% av det som finnes i serum. Den inneholder en enkelt antistoff-proteinkomplekset, med to tunge kjeder og to lette kjeder. IgG er den andre type antistoff syntetisert som respons på en infeksjon, og er det eneste antistoff som kan passere gjennom veggen av små blodkar for å få tilgang til antigener tilstede i de ekstracellulære områder. Det er også det eneste antistoff stand til å krysse morkaken, hvor den overfører morens immunforsvar på foster og nyfødte. Denne immuniteten beskytter en baby for de første 6-12 månedene av sitt liv, og lar det tid for sitt eget immunsystem til å modnes. IgG er spesielt effektiv til å angripe ekstracellulære virus og proteintoksiner, og er også i stand til å aktivere den klassiske vei av komplementkaskaden. Det hjelper å hindre systemisk spredning av smitte og letter utvinningen fra mange infeksjoner. IgM
er den største antistoff, med fem Y strukturer som sammenføyes ved sine Fc-regioner i en sirkulær konfigurasjon. En J-kjeden (en annen polypeptid) knytter de fem antistoffer sammen. IgM er til stede i serum, som utgjør omtrent 10% av antistoffer i blodet. Tilstedeværelsen av sine ti antigen reaktive hjelper agglutinate eller klump antigener (se forklaring av dette begrepet i neste avsnitt), noe som gjør det lettere for immunforsvaret å eliminere dem. IgM er mer effektiv enn IgG ved aktivering av komplementreaksjonsveien. IgM er syntetisert av plasmaceller tidlig i en primær infeksjon og er meget viktig for å bremse eller stoppe spredningen av et patogen i de innledende stadier av en sykdom. IgM er også funnet i modne B-celler i et enverdig form, hvor det tjener som en reseptor. IgA
er til stede i serum, slim, spytt, tårer, svette og melk. To underklasser med forskjellige tunge kjeder er gjort, IgA1 og IgA2. IgA1 syntetiseres i benmargen og utgjør det meste av serum IgA. IgA2 er syntetisert av B-celler som er tilstede i MALT. Antistoffene blir syntetisert som dimerer som er forbundet med en kort J kjedet polypeptid. Som det utskilte IgA2 passerer gjennom tarmepitelet, settes et andre sekretorisk protein. Dimerisering og binding av J og sekretoriske proteiner gjøre IgA mer motstandsdyktig mot proteaser som er tilstede i miljøer som det beskytter. IgA i morsmelk forstyrrer kolonisering av mage-tarmkanalen av skadelige mikroorganismer i de første månedene av livet. Morens IgA i mage-tarmkanalen hos nyfødte holder disse patogener ved lave bestander, og hindre dem fra å forårsake alvorlig sykdom, men likevel slik at stimulering av barnets eget immunsystem. Den nyfødte utvikler dermed sin egen immunitet som samtidig er delvis beskyttet av moren. IgA molekyler aktiverer ikke den klassiske komplement vei, men kan aktivere alternative komplementbanen. IgE
er en monomer antistoff som utgjør bare 0,002% av de totale serum antistoffer. Nesten alle IgE er bundet til vev celler, spesielt mastceller og eosinofile celler i forskjellige deler av kroppen. Kontakt mellom IgE med antigen fører til frigjøring av et sett av signalmolekyler fra mastcellene, noe som effektivt rekrutterer forskjellige midler for immunrespons for å bekjempe infeksjonen. IgE og MALT tjene til å oppdage trengende patogener og forsterke immunresponsen i et område som fører til frastøting av inntrengeren. Antigen reaksjoner med IgE er også ansvarlig for atopiske allergiske reaksjoner (f.eks, elveblest, astma, høysnue osv.) Er IgD
funnet på overflaten av B-lymfocytter og sammen med monomere IgM, fungerer som antigen reseptor for aktivering av B-celle som beskrevet tidligere. IgD er mono